JP6533240B2 - ギヤボックスとその軽量化方法およびロボット - Google Patents
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Description
本発明の一態様は、モータにより回転させられる複数のギヤと、各該ギヤを回転可能に収容し、シール部材によって密閉され、ギヤを潤滑するためのグリスが封入された内部空間を有するハウジングと、該ハウジングの前記内部空間内に該ハウジングによって外部空間から離隔された状態で配置され、該内部空間の一部を占有するスペーサとを備え、該スペーサが、前記グリスより密度が低く、前記内部空間の内圧に応じて体積を変えるように弾性変形可能であるギヤボックスを提供する。
このようにすることで、スペーサ内への気孔を介したグリスの侵入を防止することができ、グリスをギヤの潤滑のために有効に利用することができる。内部空間の内圧が上昇したときには、各気孔の容積を収縮させることでスペーサが収縮させられ、過度の圧力上昇を抑えることができる。
このようにすることで、表面に施された処理により、スペーサ内への気孔を介したグリスの侵入を防止することができ、グリスをギヤの潤滑のために有効に利用することができる。また、スペーサの素材として連続気孔あるいは独立気孔のいずれの形式の多孔質材料も使用することができ、連続気孔の多孔質材料を使用することで、スペーサの柔軟性を向上することができる。
このようにすることで、スペーサの表面の気孔をコーティングによって簡易に閉塞することができる。
このようにすることで、袋体の内部が空気のみであり、より効果的に軽量化を図ることができるとともに、内部空間の内圧が上昇したときには、袋体内部の容積を収縮させて過度の圧力上昇を抑えることができる。
このようにすることで、スペーサを収縮させるように外力を加えて弾性変形させた状態でハウジングの収容空間内に配置し、外力を解放することで弾性復元力により膨張させることにより、ネジ等の特別な固定手段を使用することなく、スペーサをハウジング内に固定することができる。この場合に、内圧の上昇による収縮を考慮して余分に収縮させた状態でハウジング内に固定しておくことにより、過度の内圧上昇を抑制しながら、スペーサをハウジングに動かないように保持することができる。
また、本発明の他の態様は、前記モータと、該モータの回転を減速する上記のギヤボックスとを備えるロボットを提供する。
本実施形態に係るロボット1は、図1に示されるように、モータ2と、該モータ2のシャフトの回転を減速して出力軸5の回転として出力する本実施形態に係るギヤボックス3とからなる1以上の回転軸モジュール4を備えている。図中、符号Aは後述するハウジング本体10の中心軸、符号Bはモータ2の中心軸を示している。
ハウジング本体10の内面および端板11の内部空間側にはそれぞれ後述するリブ18が設けられている。
ハウジング6内面のリブ18は、第1円弧状部分91を厚さ方向に挟む位置と、第1円弧状部分91の周方向の2つの端面を周方向に突き当てる位置とに設けられている。
本実施形態に係るギヤボックス3によれば、モータ2の回転が複数のギヤ71,72,73,74を介して減速された後に出力軸5に伝達され出力軸5が回転させられる。ギヤ71,72,73,74はハウジング6の内部空間に封入されたグリスにより潤滑されるが、ハウジング6の内部空間の一部がスペーサ9によって占有されるので、グリスの封入量を低減しても十分な潤滑を行うことができる。また、スペーサ9を独立気孔のスポンジにより構成しているので、スペーサ9内へグリスが浸透することがなく、十分な量のグリスをギヤ71,72,73,74の占有空間に保持することができる。
また、本実施形態に係るロボット1によれば、複数の回転軸モジュール4に備えられている各ギヤボックス3において軽量化を図ることができ、ロボット1全体を軽量化することができる。特に、スポンジからなるスペーサ9は簡易かつ安価に製造することができ、複数の回転軸モジュール4に適用することで、コストの大幅な削減を図ることができる。
また、スペーサ9の全体を弾性変形可能に構成することに代えて、スペーサ9の一部に、内圧により弾性変形可能な領域を設けてもよい。
2 モータ
3 ギヤボックス
6 ハウジング
9 スペーサ(袋体)
13 ピニオンギヤ(ギヤ)
71 第1ギヤ(ギヤ)
72 第2ギヤ(ギヤ)
73 第3ギヤ(ギヤ)
74 第4ギヤ(ギヤ)
Claims (8)
- モータにより回転させられる複数のギヤと、
各該ギヤを回転可能に収容し、シール部材によって密閉され、ギヤを潤滑するためのグリスが封入された内部空間を有するハウジングと、
該ハウジングの前記内部空間内に該ハウジングによって外部空間から離隔された状態で配置され、該内部空間の一部を占有するスペーサとを備え、
該スペーサが、前記グリスより密度が低く、前記内部空間の内圧に応じて体積を変えるように弾性変形可能であるギヤボックス。 - 前記スペーサは、各気孔が独立している多孔質の弾性材料からなる請求項1に記載のギヤボックス。
- 前記スペーサが、多孔質の弾性材料の表面に、気孔を閉塞する処理を施してなる請求項1に記載のギヤボックス。
- 前記気孔を閉塞する処理が、表面を被覆するコーティングである請求項3に記載のギヤボックス。
- 前記スペーサが、弾性材料からなる密閉された袋体である請求項1に記載のギヤボックス。
- 前記ハウジングが、前記スペーサを収縮させた状態で収容する収容空間を備え、前記スペーサが弾性復元力により前記収容空間内に動かないように保持される請求項1から請求項5のいずれかに記載のギヤボックス。
- モータにより回転させられる複数のギヤを回転可能に収容するハウジングのシール部材によって密閉され、かつ、ギヤを潤滑するためのグリスが封入された内部空間に、前記グリスより密度が低く、前記内部空間の内圧に応じて体積を変更するように弾性変形可能なスペーサを前記ハウジングによって外部空間から離隔した状態で配置するギヤボックスの軽量化方法。
- 前記モータと、該モータの回転を減速する請求項1から請求項6のいずれかに記載のギヤボックスとを備えるロボット。
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